上海明興開(kāi)城超音波科技有限公司
聯(lián)系人:錢經(jīng)理
手 機(jī):13301939619
電 話:021-33659223
021-33659219
021-33659273
021-33659237
傳 真:021-33659373
網(wǎng) 址:minghsing.com.cn
地 址:上海市奉賢區(qū)南橋鎮(zhèn)張翁廟路 199 號(hào)
上海明興開(kāi)城超音波科技有限公司
聯(lián)系人:錢經(jīng)理
手 機(jī):13301939619
電 話:021-33659223
021-33659219
021-33659273
021-33659237
傳 真:021-33659373
網(wǎng) 址:minghsing.com.cn
地 址:上海市奉賢區(qū)南橋鎮(zhèn)張翁廟路 199 號(hào)
1、 污水處理中微生物的分類
細(xì)菌適應(yīng)性強(qiáng),生長(zhǎng)速度快。根據(jù)營(yíng)養(yǎng)需求的不同,細(xì)菌可分為自養(yǎng)細(xì)菌和異養(yǎng)細(xì)菌。自養(yǎng)細(xì)菌利用各種無(wú)機(jī)物質(zhì)(CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),將其轉(zhuǎn)化為另一種無(wú)機(jī)物質(zhì),釋放能量并合成細(xì)胞物質(zhì)。其碳源、氮源、磷源均為無(wú)機(jī)物。異養(yǎng)細(xì)菌以有機(jī)碳為碳源,有機(jī)氮或無(wú)機(jī)氮為氮源,將其轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NO3-、CH4和NH3等無(wú)機(jī)物質(zhì),釋放能量,合成細(xì)胞物質(zhì)。污水處理設(shè)施中的微生物主要是異養(yǎng)細(xì)菌。
絲狀真菌在活性污泥的混凝過(guò)程中起著骨架作用,但絲狀菌的大量出現(xiàn)會(huì)影響污泥的沉降性能,導(dǎo)致污泥膨脹。真菌在污水處理中的作用不容忽視。
藻類是單細(xì)胞和多細(xì)胞的植物微生物。它含有葉綠素。它利用光合作用吸收二氧化碳和水,釋放氧氣,吸收水中的氮、磷和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并合成自己的細(xì)胞。
原生動(dòng)物是能夠分裂和增殖的單細(xì)胞動(dòng)物。污水中的原生動(dòng)物既是凈水器又是水質(zhì)指標(biāo)。大多數(shù)原生動(dòng)物屬于需氧異養(yǎng)型。在污水處理中,原生動(dòng)物的作用不如細(xì)菌重要,但大多數(shù)原生動(dòng)物可以吞下固體有機(jī)物和游離細(xì)菌,從而凈化水質(zhì)。原生動(dòng)物對(duì)環(huán)境變化很敏感。不同的原生動(dòng)物出現(xiàn)在不同的水質(zhì)環(huán)境中,是水質(zhì)指標(biāo)。例如,當(dāng)溶解氧充足時(shí),存在大量時(shí)鐘蟲(chóng),當(dāng)溶解氧低于1/L時(shí),溶解氧較少且不活躍。
后生動(dòng)物是多細(xì)胞動(dòng)物。污水處理設(shè)施和穩(wěn)定池中常見(jiàn)的后生動(dòng)物是輪蟲(chóng)、線蟲(chóng)和甲殼動(dòng)物。
后生動(dòng)物是需氧微生物,生活在水質(zhì)較好的環(huán)境中。后生動(dòng)物以細(xì)菌、原生動(dòng)物、藻類和有機(jī)固體為食。其外觀表明,處理效果良好,是污水處理的指示生物。
2、 污水處理中微生物代謝
微生物的生命過(guò)程是一個(gè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不斷被利用、細(xì)胞物質(zhì)不斷合成和消耗的過(guò)程。在污水處理過(guò)程中,伴隨著新生命的誕生、舊生命的死亡和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(基質(zhì))的轉(zhuǎn)化。污水處理是通過(guò)微生物對(duì)污染物(營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))的代謝轉(zhuǎn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物共存于水中。細(xì)菌和真菌以水中的有機(jī)物、氮和磷為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),通過(guò)有氧和無(wú)氧呼吸合成自己的細(xì)胞。藻類利用水中的二氧化碳、氮和磷來(lái)合成自己的細(xì)胞并向水中提供氧氣。藻類細(xì)胞死亡后,成為真菌繁殖的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。原生動(dòng)物吞噬水中的固體有機(jī)物、真菌和藻類。后生動(dòng)物捕食水中的固體有機(jī)物、真菌、藻類和原生動(dòng)物。
微生物從污水中吸收營(yíng)養(yǎng),合成自己的細(xì)胞,并通過(guò)復(fù)雜的生化反應(yīng)排出廢物。這種維持生命活動(dòng)和生長(zhǎng)繁殖的生化反應(yīng)過(guò)程稱為新陳代謝,簡(jiǎn)稱新陳代謝。根據(jù)能量傳遞和生化反應(yīng)的類型,代謝可分為分解代謝和合成代謝。微生物將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解成簡(jiǎn)單的化合物并釋放能量。這一過(guò)程稱為分解代謝或生產(chǎn)力代謝;微生物將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì),并吸收分解代謝釋放的能量。這個(gè)過(guò)程叫做合成代謝。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)不足時(shí),微生物氧化和分解自己的細(xì)胞物質(zhì)以獲取能量。這一過(guò)程稱為內(nèi)源性代謝,也稱為內(nèi)源性呼吸。當(dāng)養(yǎng)分充足時(shí),內(nèi)源呼吸作用不明顯,但當(dāng)養(yǎng)分不足時(shí),內(nèi)源呼吸作用是能量的主要來(lái)源。
沒(méi)有新陳代謝,就沒(méi)有生命。微生物通過(guò)新陳代謝繁殖和死亡。微生物分解代謝為合成代謝提供能量和物質(zhì),而合成代謝為分解代謝提供催化劑和反應(yīng)器。這兩種代謝是相互依存、相互促進(jìn)和不可分割的。
微生物代謝所消耗的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解成簡(jiǎn)單物質(zhì)并排放到環(huán)境中,另一部分被合成成細(xì)胞物質(zhì)。不同微生物的代謝率不同,用于分解和合成的營(yíng)養(yǎng)素比例也不同。厭氧微生物不完全分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),釋放能量少,代謝緩慢。分解用營(yíng)養(yǎng)素比例大,合成用營(yíng)養(yǎng)素比例小,細(xì)胞增殖緩慢。好氧微生物徹底分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),最終產(chǎn)物(CO2、H2O、NO3-、PO43-)穩(wěn)定且能量大。因此,好氧微生物在代謝過(guò)程中釋放更多能量,代謝更快。分解用營(yíng)養(yǎng)素比例小,合成用營(yíng)養(yǎng)素比例大,細(xì)胞增殖快。
3、 微生物生長(zhǎng)環(huán)境
廢水生物處理的主體是微生物。只有創(chuàng)造良好的環(huán)境條件,允許微生物大量繁殖,才能獲得滿意的處理效果。影響微生物生長(zhǎng)的條件主要有營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH值、溶解氧和有毒物質(zhì)。
營(yíng)養(yǎng)是微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ),生命活動(dòng)所需的能量和物質(zhì)來(lái)源于營(yíng)養(yǎng)。微生物細(xì)胞的組成(不包括H2O和無(wú)機(jī)物質(zhì))可以用化學(xué)式c5h7o2n或c60h87o23n12p表示。不同微生物細(xì)胞的組成不同,對(duì)碳氮磷比的要求也不同。好氧微生物要求碳氮磷比為BOD5:n:P=100:5:1[或cod:n:P=(200~300):5:1]。厭氧微生物所需碳、氮、磷的比例為BOD5:n:P=100:6:1。其中n計(jì)算為NH3-n,P計(jì)算為PO43--P。微生物種類很多,C、n和P的化學(xué)形式也不同。例如,異養(yǎng)細(xì)菌需要有機(jī)物作為碳源,而自養(yǎng)細(xì)菌使用CO2和HCO3-作為碳源。
幾乎所有的有機(jī)物都是微生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。為了達(dá)到預(yù)期的凈化效果,控制合適的C:n:P比例非常重要。除碳、氫、氧、氮、磷外,微生物還需要硫、鎂、鐵、鈣、鉀等元素,以及錳、鋅、鈷、鎳、銅、鉬、釩、碘、溴、硼等微量元素。
不同種類的微生物具有不同的生長(zhǎng)溫度,各種微生物的總體溫度范圍為0~80℃。根據(jù)適用的溫度范圍,微生物可分為三類:低溫(好冷)、中溫和高溫(好熱)。低溫微生物的生長(zhǎng)溫度小于20,中溫微生物的生長(zhǎng)溫度為20~45,高溫微生物的生長(zhǎng)溫度大于45。好氧生物處理以中溫為主,微生物比較適生長(zhǎng)溫度為20~37℃。厭氧生物處理時(shí),中溫微生物的最適生長(zhǎng)溫度為25~40,高溫微生物的最適生長(zhǎng)溫度為50~60。因此,厭氧微生物處理通常采用兩個(gè)溫度段33~38和52~57,分別稱為中溫消化(發(fā)酵)和高溫消化(發(fā)酵)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,厭氧反應(yīng)可以在20~25℃的室溫下進(jìn)行,大大降低了運(yùn)行成本。
在適宜的溫度范圍內(nèi),生化反應(yīng)速率每10分鐘增加1~2倍。因此,在較高的最適溫度條件下,生物處理效果較好。人為改變污水溫度會(huì)增加處理成本,因此好氧生物處理一般在自然溫度下即室溫下進(jìn)行。好氧生物處理的效果受氣候影響較小。厭氧生物處理受溫度影響較大,需要保持較高的溫度。但考慮到運(yùn)行成本,應(yīng)盡量在室溫(20~25)下運(yùn)行。如果原污水溫度較高,應(yīng)采用中溫發(fā)酵(33~38)或高溫發(fā)酵(52~57)。如果發(fā)酵過(guò)程中有足夠的余熱或產(chǎn)生足夠的沼氣(高濃度有機(jī)污水和污泥消化),可以利用余熱或沼氣的熱量實(shí)現(xiàn)中溫和高溫發(fā)酵。一般來(lái)說(shuō),一天中的溫度波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)。因此,在生物處理過(guò)程中,應(yīng)控制適當(dāng)?shù)乃疁夭⒈3址€(wěn)定。
進(jìn)水pH值的突然變化會(huì)對(duì)生物處理產(chǎn)生很大的影響,這種影響是不可逆的。因此,保持pH值的穩(wěn)定非常重要。
厭氧微生物在有氧條件下產(chǎn)生H2O2,但它們被H2O2殺死,而沒(méi)有分解H2O2的酶。因此,厭氧生物處理反應(yīng)器中不能存在分子氧。其他氧化物質(zhì),如SO42-、NO3-、PO43-和Fe3+也會(huì)對(duì)厭氧生物處理產(chǎn)生不利影響,其濃度也應(yīng)加以控制。
抑制和毒害微生物的化學(xué)物質(zhì)稱為有毒物質(zhì)。它可以破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),使酶變性并失去活性。例如,重金屬可以與-SH酶結(jié)合,或與蛋白質(zhì)結(jié)合使其變性或沉淀。有毒物質(zhì)在低濃度時(shí)對(duì)微生物無(wú)害,超過(guò)一定值時(shí)會(huì)發(fā)生中毒。一些有毒物質(zhì)在低濃度下可以成為微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。有毒物質(zhì)的毒性受pH值、溫度和其他有毒物質(zhì)存在的影響。不同條件下的毒性差異很大,不同的微生物對(duì)同一種毒性有不同的耐受性。具體情況應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定。